p53突变体R175H调控Par3信号途径促进肺癌细胞转移及其分子机制研究

Metastasis is one of the most important reasons for the treatment of lung cancer. Clarifying the molecular mechanism of lung cancer metastasis is of great significance for the prediction and intervention therapy of lung cancer metastasis . The partitioning defective protein 3（Par3）of cell polarity proteins, was identified as regulators of cell-cell junction, asymmetric cell division and cell migration during early embryonic development. Our previous study showed that the expression of the oncogene cause the loss of Par3 protein. Here, we investigated mutant p53 protein (R175H) in regulation of cell migration and invasion. Futher study demonstrated that R175H downregulation of Par3 to promote cell miagration. In addition, knockdown of Par3 with lentivirus significantly promoted cell migration and invasion, and the downstream target gene SNAIL of Par3 protein was down regulated accordingly. To further explore clinical relevance of Par3 expression in human cancer specimen, analysis of oncomine Database showed that the expression of Par3 significantly decreased in human lung cancer and breast cancer specimens. Hence, we speculate that the loss of Par3 is closely related to the metastasis of lung cancer. Therefore, this project aim to study the role of Par3 protein in R175H induced lung cancer metastasis, elaborate the molecular mechanism of R175 regulating Par3 protein, and verify the anti-tumor potency of Par3 in nude mice.

转移是肺癌难以治愈的重要原因之一，阐明肺癌转移的分子机制对肺癌转移预测以及干预治疗有十分重要的研究意义。分区缺陷蛋白 3（Par3）是细胞极性蛋白，在细胞运动和维持细胞极性方面起着重要作用。多种致癌基因的表达能促使 Par3 蛋白丢失，导致细胞运动能力增强。对此我们进行了前期研究：过表达 p53 突变体（R175H），Par3 蛋白表达下调，且肺癌细胞的迁移能力也随之增强；沉默 Par3 基因肺癌细胞迁移能力增强；利用 oncomine 数据库分析发现在肺癌和乳腺癌组织中 Par3 的表达明显下降。基于以上结果，我们推测 Par3 的丢失与肺癌的转移密切相关。本项目拟在前期研究工作的基础上，针对 Par3 信号途径在 R175H 诱导肺癌转移中的作用，并详细阐述 R175H 调控 Par3 蛋白的分子机制，同时在裸鼠模型上验证 Par3 的抗肿瘤效力。

p53是最重要的抑癌基因之一，在抑制细胞增殖、调控DNA修复、诱导凋亡发生、介导细胞衰老等方面起着重要作用；然而，在超过50%的癌症患者中有p53基因的突变，p53突变后失去了抑癌的功能，同时获得了促进肿瘤发生发展的功能；p53重要的热点突变R175H在癌症发生发展的过程中起着重要的作用。细胞极性的紊乱导致肿瘤的发生发展，细胞极性的维持需要极性蛋白的参与，Par3是细胞极性蛋白Par家族成员，能与Par6和非典型性蛋白激酶aPKC形成Par3-Par6-aPKC复合物，该复合物在形成上皮细胞紧密连接、维持细胞极性和细胞形态等方面起着重要作用。本项目主要内容包括：①R175H调控Par3信号途径在肺癌细胞迁移中的作用；②解析R175H调控Par3的分子机制；③运用动物模型和临床样本评价Par3蛋白抗肿瘤转移效率。本研究发现p53-R175H通过抑制细胞极性蛋白Par3的表达促进细胞的转移，在表达p53-R175H的细胞中过表达Par3基因，能恢复由p53-R175H诱导的细胞迁移，裸鼠实验得到类似的实验结果。综上所述，Par3蛋白在p53-R175H诱导肺癌细胞转移的过程中起着重要的作用，p53-R175H导致肿瘤细胞极性紊乱，从而促进肿瘤的转移。项目资助发表论文4篇，2名项目组成员晋升副教授，1名项目组成员晋升讲师，经费结余占比为38.06%，本项目剩余经费将继续用于后续的研究工作，研究成果将继续感谢本项目的支持。